电铸与电弧喷涂快速制模技术研究

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1、华中科技大学硕士学位论文电铸与电弧喷涂快速制模技术研究姓名：唐正连申请学位级别：硕士专业：材料加工工程指导教师：叶升平20040601摘要基于快速原型的电铸与电弧喷涂相结合的制模技术，能很好地保证模具精度，缩短制模周期，降低费用，成为了当今快速制模技术中的一个发展方向。快速原型大多是非金属原型，而电铸要求原型必须导电。因此，非金属原型必须经过导电化处理。本文对分层实体制造纸质原型的导电化处理进行了研究，对涂覆导电层、电弧喷涂和化学镀三种导电化处理方式进行了对比试验,探索出了三种处理方式的各自特点。电铸模具有极

2、高的复制精度，但电铸模具周期长，影响电铸层质量的因素多。本文对电铸铜的各工艺参数进行了正交试验，分析出影响铜电铸层质量的主要因素以及获得高质量铜电铸层的较优工艺参数。在电铸层基础上采用电弧喷涂，可使金属型壳快速增厚，缩短模具制造周期。但电铸层表面光滑，若直接在其上喷涂高熔点金属层容易产生脱落或翘曲变形。为了提高电铸层与高熔点金属喷涂层的结合强度，一般需要对电铸表层进行粗化处理。而本研究根据锌喷涂层具有较好的附着性，提出了在电铸层上先喷涂锌后喷涂铜的工艺路线，较好地解决了铜喷涂层与电铸层结合强度偏低的问题。本文

3、对喷涂锌和喷涂铜的各工艺参数进行了正交试验，得出了影响锌喷涂层和铜喷涂层质量的主要因素以及获得高质量锌喷涂层和铜喷涂层的较优工艺参数。为了检验试验结果，本文将电铸与电弧喷涂相结合的制模技术应用于EQ140-2汽车的雾灯灯罩注塑模与泵体发泡模模具的制造，并用模具生产出产品样件。结果表明电铸与电弧喷涂相结合是一种比传统加工与电铸更经济快速的制模方法。关键词：快速制模电铸电弧喷涂分层实体制造化学镀IAbstractAtechnologyofrapidtoolingbasedonrapidprototypethrou

4、ghthecombinationofelectroformingwitharcsprayingcanensuretheprecisionofmouldprimely,shortenthemold-makingperiodandreducecost.Itcameintobeingawayofrapidtooling.Rapidprototypesaremostlynonmetallicprototypes,butelectroformingrequiresthatprototypesmustbeconducti

5、vity.Sononmetallicprototypesmustbemetallization.ThroughexperimentsofmetallizationofLOMpaperprototypebybrush-appliedcoating,arcsprayingandelectrolessplating,thecharacteristicsofthemweregotteninthispaper.Thoughelectroformedmoldsareveryprecise,electroformingti

6、meislong.Andthequalityofelectrochemicaldepositlayerisinfluencedbymanyfactors.Inthispaper,theexperimentoftechnicsfactorsofelectroformedcopperwascarriedout.Themainfactorandtheoptimumparameterstoarchivethebestpropertiesoftheelectroformedlayerofcooperwereobtain

7、ed.Basedonelectroforminglayer,wire-arcsprayingwasusedtothickenthemetalshellandturnoutmoldsrapidly.Thearc-sprayedlayerofhighmeltingpointmetalsontheslicksurfaceofdepositlayermaybedeformedandbreakoff.Soitusuallyneedstoroughenthesurfacetoimprovethebondingstreng

8、th.Butthecoarsenesswasnotusedinthispaper.Thetechniqueofarcsprayingzincinadvanceandthenarcsprayingcopperwasputforwardtosolvetheproblemofbondingstrength.Inthispaper,theexperimentoftechnologyfactorsofarcs